Thiết kế hộp số-ĐAMH kết cấu tính toán ô tô

TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Li Núi u Nn cụng nghip ụ tụ ngy mt ln mnh ú cho i nhiu mu xe cú tớnh nng kinh t k thut tiờn tin ú chớnh l kt qu ca s phỏt trin nghnh khoa hc ng c t v ụ tụ s dng ng c t Ngc li, thc tin sn xut ca cụng nghip ụ tụ ú thc y cho nghnh khoa hc ny khụng ngng phỏt trin Cựng vi cỏc mụn khoa hc khỏc, Kt cu v tớnh toỏn ụ tụ l mt b phn hp thnh khoa hc nờu trờn ú l mụn hc nghiờn cu phng ỏn kt cu, ng hc v ng lc hc ca cỏc c cu v chit it ch yu ca ụ tụ, trờn c s ú xõy dng phng phỏp tớnh toỏn bn phng phỏp ỏnh giỏ hiu qu cụng tỏc v cui cựng nh cỏc thụng s c bn cho cỏc s cu v chi tit nờu trờn Bi thit k mn hc mn Kt cu v tnh toỏn ụ tụ l mt bi thit k rt quan trng ca sinh viờn chuyờn nghnh c khớ ụ tụ, Nú giỳp cho sinh viờn chuyờn nghnh cú c nhng cỏi nhn u tiờn chuyờn nghnh ca mnh, hiu thm v p dng nhng kin thc ú c hc mụn Kt cu v tớnh toỏn ụ tụ ng thi giỳp cho sinh viờn lm quen bc u vi cụng vic thit k mt b phn, mt h thụng c th kt cu ụ tụ c s giỳp ca cỏc thy b mụn c khớ ụ tụ v c bit l s hng dn trc tip ca thy Nguyn Quang Cng ú gip em hon thnh thit k ny Tuy nhin, qu trnh lm bi thit k khng th trnh nhng thiu sỳt rt mong c s ch bo ca cỏc thy cỏc cụ cng nh s gúp ý ca cỏc bn bn thit k ca mnh c hon chnh hn SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Chng I Tng quan I Cng dng, yu cu phừn loi hp s Cng dng ca hp s Hp s cú ụng dng chớnh nh sau - Thay i t s truyn ca h, thay i momen v s vng quay ca bnh xe ch ng theo xu hng ngc nhm m bo ụ tụ cú th chuyn ng vi tớnh nng ng lc v tớnh kinh t nhiờn liu tt nht iu kin cn chuyn ng v ti trng chuyn ch thay i phm vi rng - Hp s cú tay s lựi thay i chiu chuyn ng ca ụ tụ v vy nõng cao tớnh c ng - Hp s cỳ v tr trung gian v th cỳ th tch lừu di ng c vi h thng truyn lc - L ni thng dung trớch cụng sut dn ng cỏc b phn cụng tỏc khỏc trờn ụ tụ Yu cu ca hp s - Cú t s truyn v s lng tay s thớch hp , m bo c cht lng dng lc v cú tớnh kinh t nhiờn liu cn thit cho ụ tụ mỏy kộo - Lm vic ờm du ,chuyn s nh nhng thun tin , khụng va p - Cú v trớ trung gian cú th ct lõu di ng c khiỷ h thng truyn lc Kt cu n gin , lm vic tin cy , bn vng Phừn loi hp s SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ - GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Theo phng phỏp iu khin chia cỏc loi : iu khin bng tay, iu khin t ng v bỏn t ng - Theo s cp phừn cc loi:3,4,5 v nhiu cp - Theo s ng ,phõn ra: Hp s vi cỏc trc c nh v hp s hnh tinh - Theo s lng phn t iu khin cn thit gi mt s truyn ,phõn ra: mt,hai,hay ba phn t iu khin S lng phn t iu khin l hn mt thng dựng hp s nhiu cp Theo s lng dng lc , phừn : mt ,hai, hay ba dng.Tng s lng dng lc lm phc kt cu Tuy vy cho php gim ti trng tc dng ln cc bng rng,trc va trc cng nhue kớch thc ca chỳng Chng II Tớnh toỏn thit k cỏc kớch thc ca hp s I Chn s ng ca hp s v nguyờn lớ lm vic Vi hp s cp s ng cú th cú cỏc phng ỏn sau a Phng ỏn (Hỡnh 9) Hp s trc, cú trc s cp v th cp ng tõm, s truyn cui l s truyn thng, cú cỏc cp bỏnh rng cỏc s 2, 3, luụn luụn n khp vi Hp s cú hai b ng tc gi s v s 3, s v s Cỏc bỏnh rng trờn trc trung gian lp cht v luụn quay Vic gi s lựi bng cỏch di trt bỏnh rng s v phớa sau Kt cu hp s n gin, gn nh hn cỏc phng ỏn khỏc, dn ng cng n gin hn S5 S SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 S S S S lựi Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Hỡnh 9- S ng ca phng ỏn b Phng ỏn (Hỡnh 10) V cu to c bn cng ging phng ỏn Nhng gi s lựi bng cỏch di trt cỏc bỏnh rng trờn trc s lựi v phớa trc cho n khp vi bỏnh rng ch ng v b ng ca s ( v trớ cha n khp) Do ú kt cu hp s khụng phc tp, nhng chiu di hp s s tng, c bit dn ng gi s s khú khn vỡ phi tng ng trt v cng sang s S S S S S S lựi Hỡnh 10 S ng ca phng ỏn c Phng ỏn (Hỡnh 11) SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng S S S S S S lựi Hỡnh 11 S ng ca phng ỏn Cu to ca hp s v c bn cng ging phng ỏn v phng ỏn Nhng cú cp bỏnh rng gi s lựi riờng (khụng tn dng cỏc bỏnh rng gi s 1), v gi s lựi bng cỏch di trt bỏnh rng o chiu quay v phớa trc cho n khp vi cp bỏnh rng ch ng v b ng ca s lựi (hai bỏnh rng ny c lp cht trờn cỏc trc) Do ú kt cu hp s rt phc tp, chiu di hp s s tng ln, c bit dn ng gi s s khú khn vỡ phi tng ng trt v cng sang s Kt lun: Qua phõn tớch cỏc phng ỏn dn ng trờn ta thy phng ỏn ti u nht: kt cu n gin, c cu dn ng khụng quỏ phc so vi cỏc phng ỏn khỏc, m bo c cỏc yờu cu ca hp s Vy ta chn s ng phng ỏn cho hp s thit k Nguyờn lớ lm vic ca hp s SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng S 1: y tay s, lm cho bỏnh rng ca s ca trc th cp di chuyn v phớa trc v n khp vi bỏnh rng ca s ca trc trung gian Mụ men xon truyn t trc s cp sang trc th cp nh hỡnh 12.a S 2: y tay s, lm cho b ng tc ca s v i v phớa sau, cỏc rng ca b ng tc n khp vi vnh rng trờn bỏnh rng s 2(trờn trc th cp) v c nh bỏnh rng s ny trờn trc Mụ men xon truyn t trc s cp n trc th cp nh hỡnh 12.b S 3: y tay s, lm b ng tc ca s v i v phớa trc, cỏc rng ca b ng tc n khp vi vnh rng trờn bỏnh rng s (trờn trc th cp) v c nh bỏnh rng s ny trờn trc Mụ men xon truyn t trc s cp n trc th cp nh hỡnh 12.c S 4: y tay s, lm b ng tc ca s v di chuyn v phớa sau, cỏc rng ca b ng tc n khp vi vnh rng ca bỏnh rng s (trờn trc th cp) v c nh bỏnh rng s ny SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng trờn trc Mụ men xon truyn t trc s cp n trc th cp nh hỡnh 12.d S 5: y tay s, lm b ng tc ca s v i v phớa trc, cỏc rng ca b ng tc n khp vi nhng rng ca bỏnh rng s nm trờn trc s cp, lỳc ú trc s cp v trc th cp ni tip vi (s truyn thng) Trc trung gian khụng tham gia vo quỏ trỡnh truyn mụ men xon (Hỡnh 12.e) S lựi: y tay s, lm cho bỏnh rng s (trờn trc th cp) dch chuyn v phớa sau cho n bỏnh rng ny n khp vi bỏnh rng s lựi Mụ men xon t trc s cp truyn n trc trung gian, qua bỏnh rng ph ri mi n trc s cp (Hỡnh 12.g) Do ú trc s cp s quay ngc chiu Hỡnh 12 Nguyờn lớ lm vic ca hp s II a) S 1; b) S 2; c) S d) S 4; e) S 5; g) S lựi Xỏc nh t s truyn ca cỏc tay s SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng T s truyn ca cỏc tay s hp s ta ó xỏc nh c quỏ trỡnh xỏc nh s cp s v tớnh toỏn cỏc ch tiờu ng lc hc ca xe Vi hp s cp ta cú cỏc t s truyn ng vi cỏc tay s nh sau: + S 1: i1 = 7,44 + S 4: i4 = 1,47 + S 2: i2 = 4,10 + S 5: i5 = 1,00 + S 3: i3 = 2,29 T s truyn ca s lựi c chn ln hn t s truyn ca s truyn mt: iL = (1,2 ữ1,3).i1 = 8,93 ữ 9,67 Ta chn iL =8,928 III Tớnh toỏn cỏc kớch thc c bn ca hp s Tớnh s b khong cỏch gia cỏc trc: A Vỡ hp s ta thit k cú trc c nh nờn khong cỏch s b gia cỏc trc A c tớnh theo cụng thc: A = a.3 M emax Trong ú ta cú: - Mụ men cc i ca ng c Memax = 41.10=410 (N.m) - a: H s kinh nghim, vi xe khỏch a = (1719) Thay s ta tớnh c: A = 126,29 141,15(mm) Suy ta chn A= 130 mm Chn mụ un ca bỏnh rng: Cp bỏnh rng s v s lựi cú bỏnh rng di trt chn bỏnh rng tr rng thng Cp bỏnh rng s 2, 3, v cp bỏnh rng luụn luụn n khp chn l bỏnh SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng rng tr rng nghiờng Mụ un m ca cp bỏnh rng thng v m n ca cp bỏnh rng nghiờng c chn theo cụng thc kinh nghim sau : m = (0,032 0,04) A = 4,16 5,2 mm Theo dúy mun chun chn m = 5,0 mm ; mn = 4,5 mm Xỏc nh s rng ca cỏc bỏnh rng Ta chn gúc nghiờng ca rng = 300 S lng rng Za ca bỏnh rng ch ng ca cp bỏnh rng luụn luụn n khp chn theo iu kin khụng ct chõn rng, ngha l: Z a 13 Ta chn Za=15 (rng) S lng rng Z a ca bỏnh rng b ng ca cp bỏnh rng luụn luụn n khp c xỏc nh theo cụng thc sau: Z 'a = 2.A.cos 2.130.cos30 Za = 15 = 35,04 mn 4,5 Ta chn Za = 35 (rng) Do ú t s i a ca cp bỏnh rng luụn luụn n khp l : ia = Z 'a Za = 35 = 2,33 15 Vy t s truyn ca cỏc cp bỏnh rng c gi cỏc s truyn khỏc ca hp s l: i i gn = n ia Trong ú: + ign: T s truyn ca cỏc cp bỏnh rng c gi s truyn th n (n=1ữ4), ta khụng tớnh cho s vỡ õy l tay s truyn thng SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng + in: t s truyn ca hp s cỏc s n Thay s ln lt ta cú : i 7,44 = = = 3,19 g1 i 2,33 a i i 4,10 = = = 1,76 g2 i 2,33 a i i i i 2,29 = = = 1,28 g3 i 2,33 a i 1,47 = = = 0,63 g4 i 2,33 a S rng ca cỏc cp bỏnh rng dn ng gi s khong cỏch trc A khụng i c tớnh nh sau: Z g1 A 2.130 = = 12,41 m(1 + i ) 5(1 + 3,19) g1 g1 =Z g2 = Z' Z = i = 12.3,19 = 38,28 g1 g1 Chn Zg1= 38 A cos 2.130 cos 30 = = 18,13 m n (1 + i ) 4,5(1 + 1,76) g2 Z' = Z i = 18.1,76 = 31,68 g2 g2 g2 Z g3 = g4 = 2.A.cos 2.130.cos3 = = 21,95 m n (1 + i ) 4,5(1 + 1,28) g3 Chn Zg3 = 22 Chn Zg3=28 2.A.cos 2.130.cos3 = = 30,69 m n (1 + i ) 4,5(1 + 0,63) g4 Z' = Z i = 31.0,63 = 19,53 g4 g4 g4 Chn Zg2 = 18 Chn Zg2= 32 Z' = Z i = 22.1,28 =28,16 g3 g3 g3 Z Chn Zg1 = 12 Chn Zg4 = 31 Chn Zg4= 19 + Tớnh toỏn bỏnh rng s lựi T s truyn ca s lựi, c xỏc nh theo cụng thc sau: iL = (1,2 ữ 1,3).ih1=(1,2 ữ 1,3).7,44= 8,93 ữ 9,67 Ta chn iL=8,93 SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng trục thứ cấp gài số Từ ta xác định nội lực đặt lên gối đỡ phơng trình mô men phơng trình cân nội lực - Các kích thớc sơ đồ ta chọn sơ nh sau: a=160(mm); b=90(mm) - Bán kính vòng chia bánh bị động số 1: r1 = 74 (mm) - Giá trị lực bánh bị động biết: P1=17440(N); R1=6831(N) * Tính phản lực gối đỡ: Xét mô men điểm B theo phơng y (phơng lực R): M By =R A (a + b) R1 b = R1 b a+b R y =R A + R B R1 = RA = R B = R1 R A Xét mô men điểm B theo phơng x (phơng lực P): M Bx =PA (a + b) P1 b = P1 b a+b Px =PA + PB P1 = PA = PB = P1 PA Thay số ta có: + Phản lực gối B: RB = 4372 (N); PB = 11162 (N) + Phản lực gối A: RA = 2459 (N); PA = 6278 (N) RA PA RB PB R1 P1 a b 393 N.m SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng 1004 N.m 1290 N.m Hình 15 Sơ đồ đặt lực biểu đồ mô men trục thứ cấp số * Sau xác định đợc phản lực ổ đỡ ta vẽ đợc biểu đồ nội lực trục (Hình 15) Qua biểu đồ nội lực ta nhận thấy trục có mặt cắt nguy hiểm mặt cắt điểm lắp bánh bị động gài số b Tính trục theo độ bền uốn Tại tiết diện nguy hiểm, ứng suất uốn đợc xác định công thức sau: u = Mu [ u ] Wu (1) Trong đó: - Wu: Mô men chống uốn, trục đặc nên ta có Wu = 0,1.d3 - Mu: Mômen uốn tổng hợp tiết diện nguy hiểm trục, M u đợc xác định theo công thức: M u = M n2 + M d2 (2) Với: - Mn: Mô men uốn mặt phẳng ngang (yoz), Mn = 394 (N.m) - Md: Mô men uốn mặt phẳng thẳng đứng (zox), Md = 1005 (N.m) Thay số vào công thức (2) ta có Mu = 1079 (N.m) Vì bánh bị động gài số đợc lắp di trợt, trục có then hoa SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng mặt cắt ta chọn đờng kính trục lớn nhằm đảm bảo điều kiện bền Theo bảng 9.3, tài liệu: Thiết kế tính toán hệ dẫn động khí (Trịnh Chất-Lê Văn Uyển), ta chọn kích thớc then nh sau: D = 65 (mm); d = 56 (mm); Z = 10; dtb = 60,5; h = 3,5 (mm); b = 5(mm) Thay giá trị Wu = 0,1.d tb3 vào công thức (1) ta đợc: u = 49 (N/mm2) [u] = 60 (N/mm2) c Tính trục theo xoắn Công thức tính ứng suất xoắn trục: X = MX [ X ] WX Trong đó: - Mx: Mô men xoắn trục, Mx = 1291 (N.m) - Wx: Mô men chống xoắn, trục đặc ta có W X = 0,2.d tb3 Thay số ta đợc ứng suất xoắn mặt cắt nguy hiểm X = MX = 29 (N/mm2) WX Vậy ứng suất uốn xoắn tổng hợp có giá trị: = + 4. = 57( N / mm ) [ ] = 70( N / mm ) u x th th d Tính theo ứng suất chèn dập then hoa - cd = 2.M 0,75.z.h.l.d Trong đó: M: Mô men truyền đến trục then hoa, z : Số then hoa, chọn h: Chiều cao then hoa, l: Chiều dài may ơ, chọn sơ dtb: Đờng kính trung bình trục then hoa, Thay số ta đợc: tb M = 1291 (N.m) z = 10 h = 3,5 (mm) l = 70 (mm) dtb = 60,5 (mm) cd = 23 (N/mm2) [cd] = 30 (N/mm2) SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Tính bền trục thứ cấp a Biểu đồ nội lực Nh trục trung gian trục thứ cấp ta biết tất lực tác dụng lên bánh trục sơ cấp gài số (Hình 16) Từ ta xác định nội lực đặt lên gối đỡ phơng trình mô men phơng trình cân nội lực RN PN RM PM RA PA Ra Pa Qa a b 246 N.m 218 N.m 189 N.m Hình 16 Sơ đồ đặt lực biểu đồ mô men trục sơ cấp hộp số số - Các kích thớc sơ đồ ta chọn sơ nh sau: a=100(mm); b=40(mm) - Bán kính vòng chia bánh chủ động ăn khớp: = 30,31 (mm) SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng - Giá trị lực bánh chủ động biết: P a = 7192 (N); Ra=3022(N); Qa=4152(N); PA= 6278(N); RA=2459(N) * Tính phản lực gối đỡ: Xét mô men điểm N theo phơng y (phơng lực R): M Ny =R M a R A (a + b) R a (a + b) + Q a = R a (a + b) + R A (a + b) Q a a R y = R N RM + R A + Ra = RM = R N = RM Ra R A Xét mô men điểm N theo phơng x (phơng lực P): M Nx = PA (a + b) PM a + Pa (a + b) = ( Pa PA ).(a + b) a Px =PN PM PA + Pa = PM = PN = PM + PA Pa Thay số ta có: + Phản lực gối N: RN = 2462 (N); PN = 1893 (N) + Phản lực gối M: RM = 11762 (N); PM = 6626 (N) * Sau xác định đợc phản lực ổ đỡ ta vẽ đợc biểu đồ nội lực trục sơ cấp (Hình 12) Qua biểu đồ nội lực ta nhận thấy trục có mặt cắt nguy hiểm mặt cắt điểm lắp ổ đỡ (M) b Tính trục theo độ bền uốn Tại tiết diện nguy hiểm, ứng suất uốn đợc xác định công thức sau: u = Mu [ u ] Wu (1) Trong đó: - Wu: Mô men chống uốn, trục rỗng mặt cắt nguy hiểm nên Wu=0,1.d3 - Mu: Mômen uốn tổng hợp tiết diện nguy hiểm trục, M u đợc xác định theo công thức: M u = M n2 + M d2 (2) Với: SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng - Mn: Mô men uốn mặt phẳng ngang (xoz), Mn = 189 (N.m) - Md: Mô men uốn mặt phẳng thẳng đứng (zoy), Md = 246 (N.m) Thay số vào công thức (2) ta có Mu = 310 (N.m) Thay giá trị Wu (Với d = 50 mm) vào công thức (1) ta đợc: u = 25 (N/mm2) [u] = 60 (N/mm2) c Tính trục theo xoắn Công thức tính ứng suất xoắn trục: X = MX [ X ] WX Trong đó: - Mx: Mô men xoắn trục, Mx = 218 (N.m) - Wx: Mô men chống xoắn, trục đặc ta có W X = 0,2.d tb3 Thay số ta đợc ứng suất xoắn mặt cắt nguy hiểm X = MX = (N/mm2) WX Vậy ứng suất uốn xoắn tổng hợp có giá trị: th = + 4. = 27( N / mm ) [ ] = 70( N / mm ) u x th Kết luận: Qua trình tính toán kiểm nghiệm bền bánh trục hộp số, ta thấy kích thớc bánh trục hộp số đợc tính toán chọn đủ điều kiện bền chế độ tải trọng làm việc xe khách (36 chỗ) Chơng V Tính toán ổ lăn chọn ổ lăn (Việc tính toán chọn ổ lăn đợc tiến hành theo tàI liệu tham khảo [4]) I ổ lăn trục sơ cấp Chọn loại ổ lăn Vì ổ đỡ phần cuối trục chịu tải trọng lớn, lực hớng tâm chịu lực dọc trục, nên ta dùng ổ bi đỡ chặn dẫy SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Chọn kích thớc ổ Căn vào đờng kính ngõng trục d = 50 (mm), nên ta chọn ổ bi đỡ - chặn dãy cỡ nhẹ hẹp, có kí hiệu ổ 46210 (Tra bảng P2.12, phụ lục) Thông số ổ nh sau: - Đờng kính d = 50 (mm) - Đờng kính D = 90 (mm) - Chiều rộng B = 20 (mm) - Khả tải động C = 31,8 (kN) - Khả tải tĩnh C0 = 25,4 (kN) Kiểm nghiệm khả tải ổ - Ta biết phản lực gối đỡ M (Hình 12) nh sau: RM=11762(N); PM=6626(N) Do phản lực tổng Ft tác dụng lên ổ theo phơng hớng tâm đợc tính nh sau: Fr = Ft = P + R = 13500( N ) M M - Lực dọc trục Fa = Qa = 4152 (N) - Tải trọng động quy ớc: Q = (XVFr +YFa)kđkt Trong đó: + Fr, Fa: Lực hớng tâm lực dọc trục + V: Hệ số kể đến vòng quay, vòng quay V = + kt: Hệ số kể đến ảnh hởng nhiệt độ, với t0 1050C ta có kt = + kđ: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng, tra bảng 11.3 ta đợc kđ = + X: Hệ số tải trọng hớng tâm, X=1 + Y: Hệ số tải trọng dọc trục, Y=0 (Vì Fa/V.Fr = 0,307 e (e = 1,5.tg = 0,546) tra bảng 11.4 ta chọn hệ số X, Y có giá trị trên) Thay số ta đợc: Q = 13,5 kN - Khả tải động ổ đợc tính công thức sau: C = Q.m L d Trong đó: SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng + L tuổi thọ ổ bi tính theo số triệu vòng, L biết đợc từ tuổi thọ ổ tính theo Lh + m bậc đờng cong mỏi thử ổ lăn, m = Thay số ta có: Cd = 30 (kN) < [C] = 31,8 (kN) - Kiểm nghiệm khả tải tĩnh : C0 = X0.Fr + Y0.Fa < [C0] Với ổ bi đỡ chặn ta có: X0 = 0,5, Y0 = 0,4 Thay số vào công thức ta có: C0 = 8,5 (kN) < [C0] = 25,4 (kN) II ổ lăn trục trung gian Chọn loại ổ Tại đầu C (Hình 10) trục trung gian ta dùng ổ bi đỡ dãy lực dọc trục Tại đầu D (Hình 10) trục trung gian ta dùng ổ bi đỡ chặn có lực dọc trục bánh nghiêng Tra kích thớc ổ ổ bi đỡ đầu C Căn vào đờng kính ngõng trục d = 30 (mm), nên ta chọn ổ bi đỡ dãy cỡ trung, có kí hiệu ổ 306 (Tra bảng P2.7, phụ lục) Thông số ổ nh sau: - Đờng kính d = 30 (mm) - Đờng kính D = 72 (mm) - Chiều rộng B = 19 (mm) - Khả tải động C = 22,0 (kN) - Khả tải tĩnh C0 =15,1 (kN) ổ bi đỡ chặn đầu D Căn vào đờng kính ngõng trục d = 35 (mm), nên ta chọn ổ bi đỡ chặn dãy cỡ trung hẹp, có kí hiệu ổ 46307 (Tra bảng P2.12, phụ lục) Thông số ổ nh sau: - Đờng kính d = 35 (mm) SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ - GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Đờng kính Chiều rộng Khả tải động Khả tải tĩnh D = 80 (mm) B = 21 (mm) C = 33,4 (kN) C0 =25,2 (kN) Kiểm nghiệm khả tải ổ ổ bi đỡ đầu C - Phản lực tổng tác dụng lên ổ: Fr = Ft = P + R = 3951( N ) C C - Tải trọng quy ớc, với Fa = ta tính nh sau: Q = X.V.Fr.kt.kđ = 3951 (N) (Vì ổ chịu lực hớng tâm nên X = 1, vòng quay V = 1, kt = 1, kđ =1) - Khả tải động ổ: C = Q.m L = 19,8 (kN) [C] = 22,0 (kN) d - Khả tải tĩnh ổ: C0 = X0.Fr = 2,4 (kN) [C0] = 15,1 (kN) ổ bi đỡ chặn đầu D - Phản lực tổng tác dụng lên ổ: Fr = Ft = P + R = 12,6(kN ) D D - Tải trọng quy ớc ta tính nh sau: Q = X.V.Fr.kt.kđ = 12,6 (kN) (Vì Fa/VFr < e nên X = Y = 0, vòng quay V = 1, kt = 1, kđ =1) - Khả tải động ổ: C = Q.m L = 30,2 (kN) [C] = 33,4 (kN) d - Khả tải tĩnh ổ: C0 = X0.Fr = 7,6 (kN) [C0] = 25,2 (kN) III ổ lăn trục thứ cấp SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Đầu trục lắp ổ bi kim Ta chọn thông số ổ bi kim nh sau - Đờng kính trục d = 20 (mm) - Chiều dài làm việc bi kim l = 20 (mm) - Đờng kímh bi kim dK = (mm) Vậy hệ số khả tải động là: C = 250.200,7.20 =40709 (N) = 40,7 (kN) Cuối trục lắp ổ bi đỡ lòng cầu dãy Với ổ bi lòng cầu dãy chịu lực hớng tâm chủ yếu chịu lực dọc trục nhỏ Tuy nhiên có u điểm cho phép trục nghiêng dới 20 so với vòng ổ, nên thích hợp để đỡ trục dài lỗ lắp ổ khó đảm bảo đồng tâm Do trục thứ cấp có đầu trục lắp lồng trục thứ cấp sai số độ đồng tâm tránh khỏi trình chế tạo ta chọn ổ lắp ổ bi đỡ lòng cầu dãy Các thông số ổ bi đỡ lòng cầu dãy cỡ trung rộng có ký hiệu 1608 (Bảng P2.9, phần phụ lục): + Đờng kính d = 40 (mm) + Đờng kính D = 90 (mm) + Chiều rộng B = 33 (mm) + Khả tải động C = 34,9 (kN) + Khả tải tĩnh C0 = 16 (kN) + Góc tạo tâm hai bi tâm ngõng trục = 16,100 Chơng VI Đồng tốc kiểm tra đồng tốc I Các loại đồng tốc SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Khi gài số ta có nhiều cách gài số khác nhau, ta sử dụng ống gài số sử dụng đồng tốc Tuy nhiên để tăng bền, tránh va đập bánh ăn khớp, vào số êm nhẹ ta cần sử dụng cấu gài số đảm bảo điều kiện Có nghĩa đảm bảo điều kiện tốc độ quay bánh phải đợc cân trớc chúng ăn khớp với Với mục đích ta gài số đồng tốc quán tính Hình 17 Bộ đồng tốc quán tính có chốt hãm Đồng tốc quán tính có loại: - Đồng tốc quán tính kiểu chốt hãm (Hình 17) - Đồng tốc quán tính có khoá hãm (Hình 18) - Đồng tốc quán tính kiểu chốt hãm hớng kính Ta sử dụng đồng tốc quán tính có khóa hãm cho hộp số thiết kế hai cặp số: - ; - SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Hình 18 Bộ đồng tốc quán tính có khóa hãm II Kiểm tra đồng tốc quán tính có khóa hãm Kiểm tra góc hãm ta sử dụng công thức sau: tg r sin r Trong đó: - : Góc bề mặt hãm - : Góc bề mặt hình côn, chọn = 70 - à: Hệ số ma sát bề mặt ma sát hình côn, chọn = 0.05 - r: Bán kính trung bình bề mặt côn, chọn - r1: Bán kính trung bình bề mặt hãm, chọn Thay số ta có: r = 48 (mm) r1 = 50 (mm) tg 0,3939 19,89 o = 18o Chơng VII Phơng án dẫn động hộp số Cơ cấu gài số hộp số giúp di chuyển bánh hộp số di chuyển đồng tốc gài số nhả số Cơ cấu sang số hộp số gồm: cần số, dẫn động, ống trợt, sang số, lò xo định vị, chốt hãm khoá bảo hiểm số lùi Cần số làm nhỏ to dần đầu dới theo dạng hình cầu Để tránh cần số xoay lung tung sang số nên cần số ta có bố trí chốt hãm nắp hộp số ta SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng khoan lỗ để lắp ống trợt, ống trợt ta lắp sang số đầu gạt số Đầu dới cần số cắm vào lỗ khuyết đầu gạt số Càng sang số di động rãnh lõm bánh di động đồng tốc Muốn sang số, ta đẩy đầu cuối cần số vào vị trí định, qua dẫn động, qua đầu gạt di chuyển ống trợt với sang số bánh gài số vào số cần thiết Để giữ bánh hộp số vị trí gài số hay vị trí trung gian cần số có lắp khoá hãm Khóa hãm gồm có bi với lò xo nằm rãnh nắp hộp số Trên trợt có nhiều lỗ khuyết, số lợng lỗ khuyết tơng ứng với số lợng số cần gài ống trợt có rãnh dành cho vị trí trung gian vị trí gài số hay vị trí trung gian, dới tác động lò xo, bi di chuyển vào chỗ lõm hãm ống trợt vị trí định Để di chuyển ống trợt sang số cần phải có lực đủ để kéo bi khỏi chỗ lõm Trong sang số, đầu dới cần số lắp vào chỗ nối hai đầu gạt số, di chuyển hai ống trợt lúc, nh gài số lúc Để ngăn ngừa việc gài hai số lúc làm gãy ta có bố trí chốt hãm Chốt hãm chế tạo theo dạng hình tròn thỏi dài, lắp vào rãnh ống trợt ống trợt có khoan chỗ lõm đối diện với rãnh chốt hãm chúng vị trí tơng ứng với vị trí trung gian Chiều dài thân hãm tổng số đờng kính hai bi khoảng cách ống trợt cộng với chỗ lõm Việc di chuyển ống trợt thực đợc chừng phần bi hay đầu cuối thân khoá hãm cha nằm gọn vào lỗ lõm ống trợt bên cạnh cha đợc hãm lại Để ngăn ngừa tình trạng vào nhầm số lùi số tiến, cần số ta có lắp khoá bảo hiểm số lùi, khoá bảo hiểm gồm có piston với lò xo lắp đầu gạt số Khi muốn sang số lùi ta cần dùng lực lớn để đẩy cần số SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Chơng VIII Vật liệu sử dụng cho chi tiết hộp số I Vật liệu chế tạo bánh Đối với cặp bánh luôn ăn khớp, cặp bánh gài số số chịu tải nhỏ nên ta dùng thép 35 XMA thép 35XPA Độ cứng bề mặt thép sau tăng bền đạt độ cứng từ 50 ữ 55 HRC, độ cứng lõi đạt từ 30 ữ 35 HRC Đối với cặp bánh gài số 1, số cặp bánh gài số lùi chịu tải lớn nên ta dùng thép 18XT 25 XT Xêmentít đạt độ sâu 0,7ữ1,2 (mm), đạt độ cứng bề mặt từ 58 ữ 64 HRC, độ cứng lõi đạt từ 25ữ35 HRC II Vật liệu chế tạo trục hộp số Trục sơ cấp trục trung gian có bánh liền trục ta dùng thép 18XT thép 20X cao tần với độ sâu 1,5 ữ (mm) Ngoài ta sử dụng thép 45 có qua nhiệt luyện ram cao sau phay Trục thứ cấp ta dùng thép 45 vật liệu dùng để chế tạo trục sơ cấp trục trung gian va cao tần với độ sâu 1,5ữ5 (mm) III Vật liệu chế tạo vỏ hộp số Vỏ hộp số yêu cầu đặc biệt nên ta dùng Gang C 24 44, đạt độ cứng 190 ữ 240 HB SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 Trng : HGTVT H Ni TKMH Thit k ụtụ SV : Lng Hng Nguyờn Lp : c khớ ụtụ A-k50 GVHD : Ths Nguyn Quang Cng Trng : HGTVT H Ni ... ụtụ GVHD : Ths Nguyn Quang Cng S 1: y tay s, lm cho bỏnh rng ca s ca trc th cp di chuyn v phớa trc v n khp vi bỏnh rng ca s ca trc trung gian Mụ men xon truyn t trc s cp sang trc th cp nh hỡnh... bỏnh rng ch ng v b ng ca s ( v trớ cha n khp) Do ú kt cu hp s khụng phc tp, nhng chiu di hp s s tng, c bit dn ng gi s s khú khn vỡ phi tng ng trt v cng sang s S S S S S S lựi Hỡnh 10 S ng ca phng... lựi (hai bỏnh rng ny c lp cht trờn cỏc trc) Do ú kt cu hp s rt phc tp, chiu di hp s s tng ln, c bit dn ng gi s s khú khn vỡ phi tng ng trt v cng sang s Kt lun: Qua phõn tớch cỏc phng ỏn dn ng